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近現(xiàn)代人類社會(huì)的進(jìn)步，離不開機(jī)器，更準(zhǔn)確地說(shuō)很大程度上是工業(yè)制造設(shè)備的功勞，機(jī)器的發(fā)展將人類從延續(xù)數(shù)千年的農(nóng)耕社會(huì)帶入了如今的工業(yè)化社會(huì)。
按照大家公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)，人類社會(huì)的工業(yè)化進(jìn)程被分為四個(gè)階段——也被定義為從工業(yè)1.0到工業(yè)4.0——目前我們正努力邁上“工業(yè)4.0”這個(gè)第四級(jí)臺(tái)階。
如果說(shuō)邁過(guò)前兩級(jí)臺(tái)階——分別是蒸汽機(jī)時(shí)代和電氣化時(shí)代——是能源驅(qū)動(dòng)方式變革的結(jié)果，那么在邁上后兩級(jí)臺(tái)階——自動(dòng)化和智能化——的過(guò)程中，信息技術(shù)則扮演了愈發(fā)重要的作用，特別是在工業(yè)4.0中，不夸張地說(shuō)，數(shù)據(jù)已經(jīng)成為了制造業(yè)新的“燃料”，其能夠讓生產(chǎn)系統(tǒng)和信息系統(tǒng)更加無(wú)縫地統(tǒng)合在一起，實(shí)現(xiàn)整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的智能化。
智能時(shí)代的工業(yè)設(shè)備
在這樣的智能制造體系中，機(jī)器也將變得更加智能，它們除了仍然延續(xù)著工業(yè)設(shè)備可靠、安全、高效的基本特征外，更強(qiáng)調(diào)能夠獨(dú)立完成感知、思考、行動(dòng)的自動(dòng)化過(guò)程，而無(wú)需人工干預(yù)，甚至憑借大數(shù)據(jù)賦予的洞察力可以比人“考慮”得更為周全，完成諸如預(yù)測(cè)性維護(hù)等更高階的工作，讓機(jī)器設(shè)備的可靠性、安全性和高效性更上層樓。
上面的描述可能有些抽象，那么講得具體一些，智能化時(shí)代工業(yè)設(shè)備發(fā)展的趨勢(shì)包括四個(gè)方面：
安全性
自動(dòng)化（或者說(shuō)智能化）的設(shè)備，可大幅減少機(jī)器出錯(cuò)和故障率，更少的人工干預(yù)也減少了人機(jī)互動(dòng)的機(jī)會(huì)，因此在保障機(jī)器和操作人員人身的安全性上，都會(huì)有顯著提升。
可持續(xù)性
智能化也會(huì)帶來(lái)更高的成本效益和節(jié)能減排效果，會(huì)進(jìn)一步改善環(huán)境友好性，使得工業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)性得以加強(qiáng)。
生產(chǎn)效率
數(shù)據(jù)和軟件的加持，特別是機(jī)器學(xué)習(xí)等AI技術(shù)的導(dǎo)入，是機(jī)器生產(chǎn)和維護(hù)等效率提升的保障。
互連性
需要在機(jī)器相互之間，以及機(jī)器與云端之間建立高效和可靠的連接，為數(shù)據(jù)的流動(dòng)構(gòu)建了暢通的通道。
新的趨勢(shì)，也帶來(lái)了新的要求，這些要求也自然會(huì)投射到具體的工業(yè)設(shè)備上。換言之，為了因應(yīng)這些趨勢(shì)，工業(yè)設(shè)備也必須進(jìn)化出一些新的特點(diǎn)、新的技能。如果我們要去開發(fā)一臺(tái)智能化的工業(yè)設(shè)備，下面這九個(gè)方面一定不能忽略掉：
- 嚴(yán)苛環(huán)境下的可靠性：由于工業(yè)設(shè)備工作場(chǎng)所環(huán)境的特殊性，耐高溫、耐高濕、耐機(jī)械振動(dòng)和沖擊往往是必選項(xiàng)?？煽康漠a(chǎn)品性能：需要額外的保護(hù)和保障機(jī)制，確保設(shè)備持續(xù)、穩(wěn)定、高效地運(yùn)行。防護(hù)和安全：必要的密封性、耐火性等特性，保護(hù)關(guān)鍵功能，符合安全規(guī)范。小型化：無(wú)需贅言，這是幾乎所有機(jī)器設(shè)備的努力方向。易于組裝：這可以為現(xiàn)場(chǎng)操作和維護(hù)帶來(lái)極大的便利，降低機(jī)器設(shè)備總體擁有成本。模塊化：以便能夠快速、輕松地對(duì)設(shè)備功能模塊、部件等進(jìn)行更換和升級(jí)，獲得更大的靈活性。連接性選項(xiàng)：可與外部設(shè)備連接，以實(shí)現(xiàn)更佳的擴(kuò)展性；也有利于控制設(shè)備自身的尺寸和復(fù)雜性，在性能、可靠性、成本等要素之間實(shí)現(xiàn)均衡。無(wú)線技術(shù)：依托最先進(jìn)的通信技術(shù)，為機(jī)器設(shè)備數(shù)據(jù)傳輸建立完善的數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)。
行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和認(rèn)證：衡量上述各個(gè)方面中機(jī)器設(shè)備是否合規(guī)合格，一系列的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范提供了必要的參考標(biāo)尺。
如何為工業(yè)設(shè)備選料？
說(shuō)了這么多，這些都是人們的經(jīng)驗(yàn)之談，大家對(duì)照自己在實(shí)際工作中的經(jīng)歷，一定也會(huì)深以為然，投贊成票。但是這四大趨勢(shì)、九大特點(diǎn)，看上去千頭萬(wàn)緒，如果我們要去為一臺(tái)具體的機(jī)器設(shè)備，選擇一顆具體的料，似乎還是有些無(wú)從下手?；蛘哒f(shuō)，沒有一個(gè)可以提綱挈領(lǐng)的“抓手”，讓我們?cè)谶x料時(shí)獲得“一擊即中”的快感。
別急，其實(shí)本文的主要目的，就是來(lái)幫大家在工業(yè)設(shè)備的元器件選型方面“劃重點(diǎn)”的。我們采用的方法，也是TE Connectivity（TE）工程師總結(jié)出來(lái)的，把握住了下面這幾個(gè)要領(lǐng)，工業(yè)設(shè)備開發(fā)中的選料，就不會(huì)有“眉毛胡子一把抓”的忙亂了。
不賣關(guān)子了，其實(shí)TE的方法，說(shuō)來(lái)也簡(jiǎn)單，就是對(duì)照上面這些“四大趨勢(shì)”、“九大特點(diǎn)”歸納出了工業(yè)設(shè)備用元器件選料的五個(gè)核心要素，圍繞這五個(gè)要素去評(píng)估一顆料的好壞，可以說(shuō)就有的放矢了。這五個(gè)要素就是——安全性、可靠性、密封性、小型化和簡(jiǎn)單化。
圖1：工業(yè)設(shè)備用元器件的五個(gè)核心要素
（圖源：TE）
其實(shí)從字面上，就很好理解這五個(gè)要素對(duì)應(yīng)的元器件的特性，為了更直觀地說(shuō)明，我們不妨通過(guò)TE的幾款代表性的產(chǎn)品進(jìn)行演示。
01、連接器
工業(yè)設(shè)備連接器通常用于在苛刻環(huán)境下可靠地傳輸數(shù)據(jù)、電力和信號(hào)，同時(shí)要考慮應(yīng)用空間緊湊性、操作便利性等方面的要求。TE在這方面有非常豐富的產(chǎn)品組合，我們今天來(lái)重點(diǎn)看一看TE的通用MATE-N-LOK連接器，該連接器具有6.35mm的間距，額定電流、電壓分別高達(dá)19A、600V，提供線對(duì)線（1-15位）、線對(duì)面板和線對(duì)板（2-15位）選項(xiàng)，實(shí)現(xiàn)了優(yōu)秀的電氣連接特性。
該連接器外殼具有正向鎖定功能，提供了額外的連接可靠性；同時(shí)，正向極化和后腔識(shí)別功能等特點(diǎn)，可有效防止配接時(shí)的錯(cuò)誤，讓操作更容易。
通用MATE-N-LOK連接器為用戶提供多種選項(xiàng)，其母/公端外殼以及接頭所采用材料均符合IEC 60335-1第5版（750°C，無(wú)火焰）灼熱絲測(cè)試 (GWT) 要求以及UL 94 V-0要求，以適應(yīng)工業(yè)設(shè)備中具有特定安全要求的應(yīng)用場(chǎng)景。
可以說(shuō)，MATE-N-LOK系列連接器能夠滿足現(xiàn)代化工業(yè)設(shè)備的要求，提供一種高度可靠且經(jīng)濟(jì)的互連解決方案。
圖2：MATE-N-LOK系列連接器
（圖源：TE）
02、繼電器
繼電器在工業(yè)設(shè)備中應(yīng)用極為廣泛，它通過(guò)可靠的機(jī)械開關(guān)動(dòng)作為機(jī)器設(shè)備提供準(zhǔn)確的控制和保護(hù)。在這個(gè)產(chǎn)品類別中，代表TE出鏡的是OJT TV-8通用低功耗PCB繼電器。
該繼電器最大的特點(diǎn)就是通過(guò)了UL TV-8等級(jí)的認(rèn)證，具有耐117A沖擊電流的特性，額定電流達(dá)到10A，可承受工作環(huán)境溫度高達(dá)85°C?？梢哉f(shuō)，高可靠性是其最突出的特點(diǎn)，因此它是要求耐高沖擊電流負(fù)載型應(yīng)用的理想選擇，如電機(jī)控制和樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)等領(lǐng)域。
同時(shí)OJT TV-8也兼具小型化的特點(diǎn)，“三圍”尺寸為18.2mm x 10.2mm x 15.2mm，非常適合用于PCB空間有限的電路板設(shè)計(jì)。
圖3：OJT TV-8通用低功耗PCB繼電器
（圖源：TE）
因此，如果你想找一款小型化、高可靠性的通用工業(yè)繼電器，OJT TV-8應(yīng)該可以重點(diǎn)了解一下。更多OJT TV-8繼電器產(chǎn)品相關(guān)信息，請(qǐng)點(diǎn)擊這里>>>
03、傳感器
工業(yè)傳感器的產(chǎn)品類型非常廣泛，在嚴(yán)重依賴數(shù)據(jù)的智能化工業(yè)生產(chǎn)中，由于需要傳感器去感知并產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)，因此其重要性也被提升到了一個(gè)新高度。
今天我們來(lái)重點(diǎn)關(guān)注一下TE的工業(yè)解析器（角位置旋轉(zhuǎn)變壓器），其作用是在伺服電機(jī)等應(yīng)用中提供位置和速度的精確測(cè)量反饋，是一個(gè)包含了機(jī)械結(jié)構(gòu)和電氣設(shè)計(jì)的完整系統(tǒng)。從機(jī)械設(shè)備的角度看，旋轉(zhuǎn)變壓器由靜止的定子和可移動(dòng)的轉(zhuǎn)子構(gòu)成；從電氣角度看，它由為轉(zhuǎn)子供電的變壓器和用于測(cè)定角度的輔助變壓器構(gòu)成。
可以說(shuō)，工業(yè)角位置旋轉(zhuǎn)變壓器的設(shè)計(jì)還是有一點(diǎn)點(diǎn)小復(fù)雜的，不過(guò)TE在這方面做得著實(shí)不錯(cuò)。一方面，TE的產(chǎn)品能夠滿足小空間要求，為用戶帶來(lái)定制功能和更大的靈活性；另一方面，由于應(yīng)用于電機(jī)這種高速運(yùn)行的設(shè)備中，其在抗沖擊和振動(dòng)方面表現(xiàn)也可圈可點(diǎn)——能夠提供1000m/s2抗沖擊能力和200m/s2的抗振動(dòng)能力，加之-55°C至150°C的寬工作溫度范圍，使得該傳感器可以在一些極端的環(huán)境中可靠工作。
圖4：TE工業(yè)角位置旋轉(zhuǎn)變壓器
（圖源：TE）
想要進(jìn)一步了解TE工業(yè)角位置旋轉(zhuǎn)變壓器的詳細(xì)信息，請(qǐng)點(diǎn)擊這里>>>
04、熱縮管
熱縮管在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)開發(fā)中，往往處于比較“邊緣”的地位，但是由于其包覆在電氣連接點(diǎn)或端子上，起到絕緣、密封、應(yīng)力消除等保護(hù)作用，在工業(yè)機(jī)器設(shè)備中的作用就不容忽視了。也就是說(shuō)，想要實(shí)現(xiàn)工業(yè)設(shè)備的安全、可靠等要求，熱縮管自身的特性首先要過(guò)硬，能夠滿足相應(yīng)的設(shè)計(jì)規(guī)范要求。
比如TE的DWFR熱縮管，這是一款雙壁阻燃熱縮管，它具有UL VW-1可燃性等級(jí)，提供了基本的安全性保障。DWFR熱縮管采用聚烯烴外皮和熱塑粘合劑內(nèi)壁——介質(zhì)壁外皮提供可靠的機(jī)械保護(hù)，以防磨損和彎折；粘合劑可粘合各種基板材料，防止?jié)駳馇秩?mdash;—可見在可靠性和防潮性上都有細(xì)致的考量。此外，3:1和4:1的收縮比率能夠讓DWFR熱縮管以有限的管線尺寸搭配各種基板，在簡(jiǎn)單易用性上也有加分。
圖5：DWFR雙壁阻燃熱縮管
（圖源：TE）
總之，DWFR熱縮管為工業(yè)設(shè)備開發(fā)、制造和維修，提供了一款防潮密封、耐受機(jī)械應(yīng)力、具有很高可靠性和安全性的解決方案。如需了解DWFR熱縮管的更多信息，請(qǐng)點(diǎn)擊這里>>>
為工業(yè)設(shè)備選料，從這里開始
通過(guò)上面的介紹，大家對(duì)于“誰(shuí)才是最適合的工業(yè)機(jī)器設(shè)備元器件”這個(gè)問題，一定有了更清晰的認(rèn)識(shí)。在實(shí)際的選料操作和產(chǎn)品評(píng)估中，大家還可以使用下面這樣一個(gè)圖表小工具：
圖6：工業(yè)設(shè)備元器件選型雷達(dá)圖
看明白了吧？是的，我們根據(jù)工業(yè)設(shè)備元器件的五個(gè)核心要繪制了制一張選型雷達(dá)圖，選料時(shí)你可以先將設(shè)計(jì)要求（藍(lán)色）繪制在選型雷達(dá)圖中，然后再將每一款候選產(chǎn)品的特性參數(shù)（橙色）導(dǎo)入，并在同一張雷達(dá)圖中顯示，后者圍起來(lái)的區(qū)域與前者重合度越大、越一致，也就說(shuō)明越符合設(shè)計(jì)要求。這樣，是不是就重點(diǎn)鮮明，一目了然了？
當(dāng)然，最后還是要特別強(qiáng)調(diào)一點(diǎn)，如果你需要了解更多工業(yè)機(jī)器設(shè)備元器件的產(chǎn)品技術(shù)信息，可以訪問貿(mào)澤電子的網(wǎng)站。你也可以從下面這個(gè)《TE工業(yè)機(jī)器元器件解決方案》專題起步，開始你的探索之旅，你會(huì)發(fā)現(xiàn)，這是一個(gè)非常不錯(cuò)的起點(diǎn)！
